ترمیم و بازسازی پوشش‌های گالوانیزه گرم

پوشش‌های گالوانیزه گرم معمولاً بسیار مقاوم هستند و دوام بالایی دارند، اما ممکن است در برخی موارد نیاز به ترمیم یا بازسازی آنها پیش آید. در این مقاله قصد داریم تا به تفصیل در مورد روشهای مختلف ترمیم پوشش های گالوانیزاسیون گرم صحبت کنیم. با ما همراه باشید.

 گالوانیزه گرم برای جلوگیری از خوردگی و زنگ زدگی فلزات استفاده می‌شود. در این فرایند، فلز (معمولاً فولاد) در یک وان حاوی روی مذاب فرو برده می‌شود. فلز گرم به دلیل دمای بالا به سرعت پوشش روی را جذب می‌کند و این باعث ایجاد یک لایه پوششی محافظ بر روی فلز می‌شود.

پوشش روی که به این صورت بر روی فلز ایجاد می‌شود، مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی، زنگ زدگی و فرسایش دارد. بنابراین، فلزات گالوانیزه گرم برای استفاده در شرایطی که به طور مستمر با عوامل خورنده مختلف (مثل آب، هوا و مواد شیمیایی) در تماس هستند، بسیار مناسب هستند.

فهرست مطالب

• ترمیم و بازسازی پوششهای گالوانیزه گرم
• مقدمه
• اهمیت و ضرورت ترمیم و بازسازی پوششهای گالوانیزه گرم
• روشهای مختلف ترمیم و بازسازی پوششهای گالوانیزه گرم
• روش اول: رنگ کردن با رنگ غنی شده با فلز روی
• روش دوم متالیزه کردن (پاشش روی بر روی نواحی معیوب )
• روش سوم : پوشش نقاط آسیب دیده با استفاده از لحیم روی
• فاکتورهای مهم در انتخاب روش ترمیم مناسب
• نتیجه گیری

اهمیت ترمیم و بازسازی  پوشش‌های گالوانیزه گرم

عملیات گالوانیزه گرم پیچیده و دارای مراحل مختلفی می باشد. در طی فرآیند گالوانیزاسیون گرم ، ممکن است با نقاط پوشش داده نشده و معایب و ایرادات کوچک دیگری مواجه شویم. عدم ترمیم این نقاط قطعا باعث خوردگی فلز پایه خواهد شد. علاوه بر این پس از اتمام فرآیند گالوانیزه گرم و خروج از کارگاه ممکن است قطعات گالوانیزه شده در اثر عملیات لجستیک مانند حمل و نقل و یا عملیات اجرایی مانند جوشکاری و نصب، دچار آسیب دیدگی در پوشش گردند. در صورتیکه آسیبهای احتمالی شامل یکی از موارد زیر باشد، پوشش بر اساس استاندارد ASTM A 123  قابل ترمیم می باشد.

• مساحت ناحیه آسیب دیده در باریکترین قسمت آن، مساوی یا کمتراز یک اینچ باشد
• مساحت کل ناحیه آسیب دیده، کمتر از نیم درصد کل سطح پوشش داده شده باشد
• مساحت کل ناحیه آسیب دیده، سی و شش اینچ مربع به ازای هر تن وزن قطعه باشد

اگر مساحت ناحیه آسیب دیده بیشتر از موارد فوق الذکر باشد، عملیات گالوانیزه بایستی مجددا بر روی قطعه انجام شود .

دو استاندارد بسیار مهم در صنعت گالوانیزه به موضوع ترمیم و بازسازی پوشش‌ها پرداخته اند :

• استاندارد ASTM A 123 : اندازه مساحتی را که قابل ترمیم می باشد، تعریف می کند.
• استاندارد ASTM A 780 شامل جزئیات بیشتری در مورد ترمیم پوششهای گالوانیزه شامل آماده سازی، ضخامت پوشش و ترکیب مواد می باشد.

روشهای ترمیم و بازسازی

برای ترمیم پوششهای گالوانیزه عموما سه روش متداول وجود دارد که در زیر آورده ایم:

• روش اول : رنگ کردن با رنگ غنی شده با روی
• روش دوم : متالیزه کردن (پاشیدن روی بر نقاط پوشش داده نشده و نواحی آسیب دیده)
• روش سوم : پوشش نقاط آسیب دیده با استفاده از لحیم روی

در ادامه هرکدام از روشها را به تفصیل بررسی خواهیم کرد .

روش اول : رنگ کردن با  رنگ غنی شده با روی

با توجه به محدود بودن تجهیزات و ابزارهای مورد نیاز می توان گفت که این روش، ساده ترین روش ترمیم است.

در این روش ترمیم پوشش‌های گالوانیزه، یک رنگ پایه که با ذرات فلز روی ترکیب شده بر روی سطح قطعات آسیب دیده اعمال می شود. رنگ کردن در این نوع از ترمیم رنگ کردن معمولا با استفاده از دو روش برس یا پاشش انجام می شود.

رنگ غنی شده با روی که در این روش ترمیمی استفاده می شود، می تواند به یکی از دو حالت زیر باشد :

• شامل 65 تا 69 درصد وزنی روی
• بیش از 92درصد فلز روی در لایه خشک رنگ

این رنگها با توجه به نوع رنگ پایه در دو نوع زیر دسته بندی می شوند :

• رنگهای غنی شده ارگانیک
• رنگهای غنی شده غیرارگانیک

رنگهای غنی شده با روی غیر ارگانیک از نظر محافظت در برابرخوردگی موثرتر از رنگهای ارگانیک می باشند.

اگر رنگهای غیر ارگانیک خیلی ضخیم اعمال شوند امکان ایجاد ترک در پوشش وجود دارد .

سطحی که می خواهیم ترمیم کنیم بایستی خشک و عاری از هرگونه چربی، فلاکس‌های جوش، رنگ و خوردگی باشد. به این منظور سطح ترمیمی باید به درجه سطحی SSPC–SP10/NACE No.2  برای عملیات غوطه وری و SSPC–SP11 برای شرایط ساده برسد . این کار با استفاده از ابزار برقی، بلاست و ابزارهای دستی انجام می شود. این مساله بصورت کامل در استاندارد ASTM A 780  تشریح شده است.

نکات مهم در انجام این روش :

• اعمال رنگ صرفا پس از تمیزکاری سطح معیوب باید انجام شود
• رنگ غنی از روی توسط یک کاربر متخصص بوسیله پاشش یا برس اعمال می شود.
• رنگ پس از آماده شدن بایستی در سریعترین زمان ممکن اعمال شود تا از ایجاد لایه های اکسیدی جلوگیری  گردد .
• اعمال رنگ باید در لایه های متفاوت و طبق یک دستورالعمل و با در نظر گرفتن توصیه های سازنده رنگ اجرا گردد.
• عملیات خشک کردن مناسب نواحی ترمیم شده باید قبل از بهره برداری از قطعه بطور کامل صورت گیرد .
• عملیات خشک کردن می تواند در کارگاه گالوانیزه و یا محل بهره برداری اجرا گردد.

استانداردهای ترمیم پوششهای گالوانیزه  در این روش :

شرایط دمایی

در بحث دما، پوشش های ارگانیک و غیر ارگانیک رفتارهای کاملا متفاوتی دارند. پوششهای ارگانیک مقاومت حرارتی کمی دارند و دمای کاری آنها 90 تا 150 درجه سانتیگراد می باشد ولی پوشش های غیر ارگانیک را می توان تا دمای 370 درجه سانتیگراد هم  استفاده نمود.

ضخامت پوشش

ناحیه ترمیم شده باید پوششی با ضخامت یک و نیم برابر مقدار مشخص شده در استاندارد ASTM A123 ولی کمتر از چهار میلیمتر داشته باشد . ضخامت سنجی باید بوسیله دستگاه مغناطیسی انجام گردد.

مقاومت در برابر خوردگی

در قطعات ترمیم شده، شرایط بهره برداری تعیین کننده کیفیت خوردگی واقعی خواهد بود. عموما رنگهای غنی از روی شامل بیش از 65 درصد روی در لایه خشک می باشند با این حال غلظت بالای روی می تواند محافظت بیشتری را ایجاد کند.

ظاهر پوشش

حفظ زیبایی ظاهری پوشش و همچنین یکنواختی پوشش به میزان مهارت کاربر بستگی دارد. ولی در کل باید گفت که سطح ناحیه ترمیم شده نباید شامل  ناهمواری، شره، زبری و غیره باشد . موضوع مهم دیگر، همخوانی رنگ انتخابی با رنگ پوششهای گالوانیزه است برای تحقق این امر بایستی در انتخاب رنگ دقت مضاعفی را داشته باشید. رنگهای غنی از روی غیر ارگانیک برخلاف رنگهای ارگانیک در حین عملیات خشک شدن دچار انقباض نمی شوند. این موضوع در زمان رنگ کردن گوشه ها، زاویه ها و لبه ها اهمیت خاصی پیدا می کند.

میزان چسبندگی

چسبندگی رنگ وابستگی بسیار زیادی به میزان تمیزی سطح معیوب دارد. در این روش، اتصالات کاملا مکانیکی هستند و هیچ گونه لایه آلیاژی ایجاد نمی شود. استحکام چسبندگی این رنگها در حدود چندصد PSI است. PSI  مخفف عبارت pounds per square inch  است که به معنی پوند در هر اینچ مربع بوده و واحدی برای اندازه‌گیری فشار است.

مقاومت سایشی

مقاومت ضربه رنگهای غنی شده با فلز روی به دلیل چکش خواری محدود، کمتر است. همچنین مقاومت سایشی رنگهای غنی از روی در مقایسه با پوششهای غوطه وری کمتر است.

ویژگیهای مکانیکی

بعضی از رنگهای غنی شده با روی مقاومت اصطکاکی خوبی ایجاد می کنند به این صورت که حتی آنها را می توان در سطوح تماس بکار برد. ضریب اصطکاک این پوششها برابر با نصف مقدار ضریب اصطکاک سطح بلاست شده فولاد است .

روش دوم : متالیزه کردن (پاشیدن روی بر نقاط پوشش داده نشده و نواحی آسیب دیده)

تعریف متالیزه کردن 

متالیزه کردن به معنای ذوب ذرات پودر روی و یا سیم روی برروی شعله و یا قوسهای الکتریکی و پاشش ذرات مذاب بوسیله هوای فشرده یا گاز به سطح قطعات می باشد.

 فلز روی بکار رفته بایستی خلوصی بیش از 99.5 درصد را داشته باشد. استفاده از سیم یا پودر در کیفیت محصول نهایی تفاوت چندانی را ایجاد نمیکند.

سطحی که می خواهیم ترمیم کنیم بایستی خشک و عاری از هرگونه چربی، فلاکس‌های جوش ، رنگ و خوردگی باشد. سطح تحت ترمیم باید تا درجه SSPC–SP5/NACE NO. 1  پاکسازی شود. این کار معمولا با استفاده از بلاست انجام می شود. در حین انجام این کار توجه داشته باشید که ناحیه بلاست شده صرفا منحصر به نواحی معیوب نباشد و کمی از نواحی اطراف سطج معیوب را نیز در برگیرد . این مساله بصورت کامل در استاندارد ASTM A 780  تشریح شده است.

نکات مهم در انجام این روش :

• به منظور کاهش هزینه ها سعی کنید تا پاشش روی را در کارگاه گالوانیزه انجام دهید ولیکن می توان عملیات را در محل قطعات نیز اجرا نمود .
• رطوبت محیط را کنترل کنید به این دلیل که اگر رطوبت در حین پاشش بالا باشد ممکن است باعث کاهش چسبندگی شود.
• مهارت کاربران در انجام این روش ترمیم پوشش های گالوانیزه بسیار مهم است پس این کار را به کاربران متخصص خود بسپارید.
• عملیات پاشش روی بعد از آماده شدنباید در سریعترین زمان ممکن و حداکثر چهار ساعت بعد انجام شود تا از ایجاد لایه های اکسیدی جلوگیری شود.
• برای رسیدن به یک پوشش یکنواخت و با ظاهری بهتر، سعی کنید پاشش را بصورت خطوط افقی انجام دهید نه خطوط مورب.
• آب بندی کردن پوشش ایجاد شده بوسیله لایه از پولی اورتان، فنولیک اپوکسی، اپوکسی و یا رزین وینیل نتایج بهتری را حاصل می کند.

استانداردهای ترمیم پوشش‌های گالوانیزه  در این روش

شرایط دمایی

در این روش ترمیمی، قطعات می توانند دمای 200  درجه سانتیگراد و حتی بالاتر را تحمل کنند

ضخامت پوشش

مقدار ضخامت پوشش ناحیه ترمیم شده در استاندارد ASTM A 123 / 123 M  برای طبقه بندی ها و دسته های مختلف مشخص شده است. عملیات ضخامت سنجی باید توسط دستگاه مغناطیسی یا الکترومغناطیسی انجام شود.

مقاومت در برابر خوردگی

باز هم تاکید می کنیم که در قطعات ترمیم شده، شرایط بهره برداری تعیین کننده کیفیت خوردگی واقعی خواهد بود ولیکن ضخامت پوشش، پارامتر بسیار مهمی در تعیین طول عمر یک قطعه گالوانیزه ترمیم شده می باشد و درواقع هر چه ضخامت پوشش بیشتر باشد طول عمر بیشتری خواهند داشت. در هر حال بدلیل اینکه پوشش تولید شده به روش پاشش، چگالی کمتری نسبت به پوشش غوطه وری دارد ، ضخامتی برابر 1.9 میلیمتر از این پوشش طول عمری برابر پوشش غوطه وری با ضخامت 1.7 میلیمتر خواهد داشت .

ظاهر پوشش

حفظ زیبایی ظاهری پوشش و همچنین یکنواختی پوشش به میزان مهارت کاربر بستگی دارد. ولی در کل باید گفت که سطح ناحیه ترمیم شده نباید شامل  ناهمواری، شره، زبری  و غیره باشد . موضوع مهم دیگر، همخوانی رنگ انتخابی با رنگ پوششهای گالوانیزه است. معمولا در ترمیم پوششهای گالوانیزه با طول عمر بالای یکسال همخوانی رنگی خوبی ایجاد می شود ولی مشکل اصلی در ترمیم گالوانیزه های جدید و براق است که برای رفع مشکل همخوانی رنگ در این قطعات از برخی پودرهای حاوی آلومینیوم استفاده می شود.

میزان چسبندگی

میزان چسبندگی قابل قبول در این روش ترمیمی هزار Psi است. چسبندگی پاشش روی به سطح قطعات بستگی زیادی به شرایط آماده سازی و پاکسازی سطوح دارد. در این روش نیز، اتصالات کاملا” مکانیکی هستند و هیچ گونه لایه آلیاژی ایجاد نمی شود.

مقاومت سایشی

مقاومت سایشی پوششهای پاششی روی تقریبا برابر با پوششهای غوطه وری می باشد.

ویژگیهای مکانیکی

پاشش باعث می شود تا ضریب اصطکاک و مقاومت خوردگی افزایش یابد.

روش سوم : لحیم کاری با آلیاژهای پایه روی

این روش دشوارترین روش ترمیم بین سه روش مشخص شده می باشد . لحیم ها اصولا از نظر اقتصادی جهت عملیات ترمیم نواحی بزرگ به‌صرفه نیستند چرا که زمان زیادی برده و همچنین حرارت دادن یک ناحیه بزرگ تا یک دمای خاص کاری مشکل است .

لحیم کاری با آلیاژهای پایه روی، اعمال آلیاژ روی بصورت پودر و یا تکه های ریز بر روی ناحیه حرارت دیده تا دمای 315 درجه سانتیگراد می باشد  لحیم های متداول برای ترمیم پوششهای گالوانیزه در این روش عبارتند از:

• آلیاژهای روی – قلع – سرب
• آلیاژهای روی – کادمیوم
• آلیاژهای روی – قلع – مس

سطحی که می خواهیم ترمیم کنیم بایستی خشک و عاری از هرگونه جرقه، فلاکس‌های جوش، رنگ و خوردگی باشد. پاکسازی نواحی ترمیمی بوسیله بلاست، برس زنی و یا سنگ زنی نرم انجام می شود. در موارد حادتر می توان از روشهای مکانیکی نیز جهت حذف آنها استفاده کرد. پس از تمیز کردن سطح، آن را  تا دمای 315 درجه سانتیگراد حرارت  می دهیم تا  گرم شود. جزئیات این موضوع بصورت کامل در استاندارد ASTM A 780  تشریح شده است.

توجه داشته باشید که در حین حرارت دادن،  نقاط بدون پوشش، اکسید نشده و پوشش اطراف ناحیه معیوب دچار سوختگی نشود . بدلیل اینکه لحیم ها هنگام عملیات ذوب می شوند پوشش ایجاد شده نازک می باشد . بعد از اتمام عملیات ترمیم، فلاکس‌های باقیمانده باید توسط آب و یا پارچه مرطوب پاکسازی شوند .

استانداردهای ترمیم پوشش‌های گالوانیزه  در این روش

شرایط دمایی

از لحیم ها می توان بصورت مداوم تا دمای 285 درجه سانتیگراد استفاده نمود.

ضخامت پوشش

سطح مهارت کاربر نقش بسیار مهمی در یکنواختی ضخامت پوشش سطح ناحیه ترمیم شده دارد . مقدار ضخامت پوشش ناحیه ترمیم شده در استاندارد ASTM A 123  مشخص شده است که مقدرای کمتر از چهار میلیمتر می باشد. عملیات ضخامت سنجی باید توسط دستگاه مغناطیسی یا الکترومغناطیسی انجام شود.

مقاومت در برابر خوردگی

ضخامت پوشش های ایجاد شده در این روش نسبت به روشهای دیگر کمتر است و در نتیجه مقاومت و کارایی خوبی را به شما نمی دهد. در ضمن لحیم ها تا حدودی محافظت تماسی و کاتدی هم ایجاد می کنند .

ظاهر پوشش

حفظ زیبایی ظاهری پوشش و همچنین یکنواختی پوشش در این روش ترمیمی نیز بسیار حائز اهمیت است و برای حفظ همخوانی رنگ سطح ترمیم شده با رنگ پوششهای گالوانیزه بایستی در انتخاب آلیاژ مناسب دقت مضاعفی داشته باشید.

میزان چسبندگی

استحکام چسبندگی در این روش بسیار عالی است. دلیل این مساله این است که حرارت دادن ناحیه ترمیمی تا دمای 315  درجه سانتیگراد امکان ایجاد لایه های آلیاژی بین فلز پایه و پوشش را فراهم می کند.  

مقاومت سایشی

مقاومت سایشی این پوششها نسبت به پوششهای غوطه وری و پاششی کمتر است .

ویژگیهای مکانیکی

لحیم ها دارای سطحی نرم با ضریب اصطکاک بسیار پائین می باشد بنابراین نمی توان از آنها در سطوح تماس استفاده کرد. لحیم ها تاثیر چندانی بر خواص مکانیکی فولاد پایه ندارند .

فاکتورهای انتخاب روش ترمیم

برای تصمیم گیری در انتخاب روش ترمیم مناسب بایستی همه جوانب را در نظر بگیرید و براساس شرایط و موقعیت یکی از روشها را برگزینید. پارامترهایی که در انتخاب روش ترمیم اهمیت بیشتری دارند عبارتند از:

• هزینه ترمیم
• خصوصیات کاربردی
• خصوصیات کیفی
• مقاومت  در برابر خوردگی
• محل قرار گیری قطعه ترمیمی
• ابعاد ناحیه ترمیم
• سطح مهارت لازم برای اجرای ترمیم